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高爐煉鐵范文1
關鍵詞: 固態焦炭 渣鐵分離 爐料均勻 煤氣流分布
高爐是煉鐵的專用設備。雖然近代技術研究了直接還原、熔融技術還原等冶煉工藝，但它們都不能取代高爐，高爐生產是目前獲得大量生鐵的主要手段。近代來高爐向大型化發方向發展，目前世界上已有數座5000立方米以上容積的高爐在生產。我過也已經有4300立方米的高爐投入生產，日產生鐵萬噸以上，日消耗礦石等近2萬噸，焦炭等燃料5千噸。這樣每天有數萬噸的原、燃料運進和產品輸出，還需要消耗大量的水、風、電氣，生產規模及吞吐量如此之大，是其他企業不可比擬的。
1、高爐煉鐵工藝技術參數研究
高爐冶煉過程是在一個密閉的豎爐內進行的。高爐冶煉過程的特點是，在爐料與煤氣逆流運動的過程中完成了多種錯綜復雜地交織在一起的化學反應和物理變化，且由于高爐是密封的容器，除去投入（裝料）及產出（鐵、渣及煤氣）外，操作人員無法直接觀察到反應過程的狀況，只能憑借儀器儀表間接觀察。為了弄清楚這些反應和變化的規律，首先應對冶煉的全過程有個總體和概括的了解，這體現在能正確地描繪出運行中的高爐的縱剖面和不同高度上橫截面的圖像。這將有助于正確地理解和把握各種單一過程和因素間的相互關系。高爐冶煉過程的主要目的是用鐵礦石經濟而高效率地得到溫度和成分合乎要求的液態生鐵。為此，一方面要實現礦石中金屬元素（主要為Fe）和氧元素的化學分離——即還原過程；另一方面還要實現已被還原的金屬與脈石的機械分離——即熔化與造渣過程。最后控制溫度和液態渣鐵之間的交互作用得到溫度和化學成分合格的鐵液。全過程是在爐料自上而下、煤氣自下而上的相互緊密接觸過程中完成的。低溫的礦石在下降的過程中被煤氣由外向內逐漸奪去氧而還原，同時又自高溫煤氣得到熱量。礦石升到一定的溫度界限時先軟化，后熔融滴落，實現渣鐵分離。已熔化的渣鐵之間及與固態焦炭接觸過程中，發生諸多反應，最后調整鐵液的成分和溫度達到終點。故保證爐料均勻穩定的下降，控制煤氣流均勻合理分布是高質量完成冶煉過程的關鍵。
2、高爐煉鐵上料系統
高爐供上料系統由貯礦槽、貯焦槽、槽下篩分、稱量運輸和向爐頂上料裝置等組成。其作用是將來自原料場，燒結廠及焦化廠的原燃料和冶金輔料，經由貯礦槽、槽下篩分、稱量和運輸、爐料裝入料車或皮帶機，最后裝入高爐爐頂。隨著煉鐵技術的發展，中小型高爐的強化、大型高爐和無鐘頂的出現，對上料系統設備的作業連續性、自動化控制等提出來更高的要求，以此來保證高爐的正常生產。
3、高爐煉鐵燃料
煉鐵的主要燃料是焦炭。煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050℃，經過干燥、熱解、熔融、粘結、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過程叫高溫煉焦（高溫干餾）。其作用是熔化爐料并使鐵水過熱，支撐料柱保持其良好的透氣性。因此，鑄造焦應具備塊度大、反應性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強度、灰分和硫分低等特點。
焦炭是高溫干餾的固體產物，主要成分是碳，是具有裂紋和不規則的孔孢結構體（或孔孢多孔體）。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強度，其指標一般以裂紋度（指單位體積焦炭內的裂紋長度的多少）來衡量。衡量孔孢結構的指標主要用氣孔率（只焦炭氣孔體積占總體積的百分數）來表示，它影響到焦炭的反應性和強度。不同用途的焦炭，對氣孔率指標要求不同，一般冶金焦氣孔率要求在40～45%，鑄造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低，與煉焦所用煤種有直接關系，如以氣煤為主煉得的焦炭，裂紋多，氣孔率高，強度低；而以焦煤作為基礎煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強度高。焦炭強度通常用抗碎強度和耐磨強度兩個指標來表示。焦炭的抗碎強度是指焦炭能抵抗受外來沖擊力而不沿結構的裂紋或缺陷處破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐磨強度是指焦炭能抵抗外來摩檫力而不產生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強度M40值，焦炭的孔孢結構影響耐磨強度M10值。M40和M10值的測定方法很多，我國多采用德國米貢轉鼓試驗的方法。
4、高爐煉鐵原理
煉鐵過程實質上是將鐵從其自然形態——礦石等含鐵化合物中還原出來的過程。 煉鐵方法主要有高爐法、直接還原法、熔融還原法等，其原理是礦石在特定的氣氛中（還原物質CO、H2、C；適宜溫度等）通過物化反應獲取還原后的生鐵。生鐵除了少部分用于鑄造外，絕大部分是作為煉鋼原料。
高爐煉鐵是現代煉鐵的主要方法，鋼鐵生產中的重要環節。這種方法是由古代豎爐煉鐵發展、改進而成的。盡管世界各國研究發展了很多新的煉鐵法，但由于高爐煉鐵技術經濟指標良好，工藝簡單，生產量大,勞動生產率高,能耗低，這種方法生產的鐵仍占世界鐵總產量的95％以上。
高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)，從位于爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣，從渣口排出。產生的煤氣從爐頂導出，經除塵后，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。
5、高爐煤氣清洗系統
從高爐爐頂排出的煤氣一般汗CO2 15-20%,CO 20-26%，其發熱值大于3200KJ/m3，裝入高爐的焦炭等燃料的熱量約有三分之一通過高爐煤氣排出。因此將高爐煤氣作為鋼鐵廠的一部分充分加以利用，在經濟上十分重要。一般是將高爐煤氣單獨使用，或者和焦爐煤氣摻合使用，作為熱風爐、焦爐、加熱爐、發電廠鍋爐的燃料。但從爐頂排出的高爐粗煤氣含有10-40g/m3的粉塵，具體數值取決與爐料中的粉塵率和爐頂壓力、煤氣流速，使用富氧等情況。
高爐工作者應努力防止各種事故的發生，保證聯合企業的生產進行。目前上料系統多采用皮帶上料，電子計算機，工業電視等，但必須保證其可持續作業。高爐從開爐投產到停爐中，此期間連續不間斷生產，僅在設備檢修或發生時候是才停產。那么我們必須保證各個環節都步步到位，要不必然會影響整個高爐冶煉過程，甚至停產，給企業造成巨大損失。
參考文獻：
1.李士玲主編 煉鐵工藝
高爐煉鐵范文2
【關鍵詞】高爐煉鐵；燃料比；意義；技術措施
中圖分類號： TF54 文獻標識碼： A
鋼鐵工業節能減排的工作重點是在煉鐵系統。因為煉鐵系統的能耗占鋼鐵聯合企業總能耗的70％左右。節能減排的工作思路是：首先要抓好減量化用能，體現出節能要從源頭抓起；其次足要提高能源利用效率；第三是提高二次能源回收利用水平。降低高爐煉鐵燃料比就是體現出企業節能工作是要從源頭抓起，對企業的節能減排有著重大意義。
1 降低煉鐵燃料比的現實意義
高爐利用系數=冶煉強度/燃料比。因此，提高利用系數有兩個辦法：一是提高冶煉強度，二是降低燃料比。很多中小高爐提高高爐利用系數主要采用提高冶煉強度的辦法，通過采用配備大風機，大風量操作高爐，進行高冶煉強度生產，來實現高利用系數。這種做法缺點是高爐的能耗高，不符合鋼鐵工業要節能降耗的工作思路，應當予以糾正。目前，大型高爐噸鐵所消耗的風量在1200m3以下。燃燒1kg標準煤要2.5m3的風，鼓風機產生1m3風要消耗0.85kg標準煤。大風量，高冶煉強度操作的高爐，燃料比就要升高。鋼鐵工業要實現節能減排，主要工作方向就是要在降低煉鐵燃料比上下功夫。
2 降低燃料比的技術措施
2.1貫徹精料方針，努力實現原燃料質量的穩定
煉鐵精料水平對高爐煉鐵技術經濟指標的影響率約為70%。所以說高爐煉鐵要以精料為基礎。煉鐵精料的主要內容是：入爐礦含鐵品位要高，原燃料轉鼓強度要高，燒結礦堿度要高。高品位是精料技術的核心，入爐品位提高1%，燃料比下降1.5%，生鐵產量升高2.5%。但是高品位鐵礦石價位不斷攀升，煉鐵不可能完全追求高品位。當前，煉鐵生產存在的最大問題還是原燃料質量不夠穩定。精料技術還要求原燃料質量要“穩”。入爐礦含鐵品位波動從±1.0%降到±0.5%，煉鐵焦比下降1.0%；堿度波動由±0.1降到±0.05，煉鐵焦比會下降1.3%。當前，焦炭質量變化對高爐煉鐵生產的影響突出，特別對高噴煤比的高爐尤其突出。大高爐對焦炭熱反應性和反應后強度提出了更高的要求，焦炭熱反應性CRI≤26%，反應后強度CSR≥66%，這是總結多年來生產實踐的結論，要予以重現。2010年，焦炭質量得到較大程度的改善，焦炭熱反應性CRI為29%～32%，反應后強度CSR為58%～61%。精料技術內容還包括：熟料比要高，原燃料粒度要偏小，粒度組成要均勻，含有害雜質要少，冶金性能要好等。
2.2要實現高風溫
高風溫一方面提高了實際風速，活躍了爐缸；另一方面給爐內帶來了大量直接熱收入，為煤粉分解提供了熱量補償，保證了一定的理論燃燒溫度，促進了煤粉的燃燒。大噴煤一定要維持合適的煤粉燃燒率，否則既不能降低成本，又破壞高爐順行。伴隨著噴煤比的提高，高爐風溫逐步提高到1150℃～1200℃及以上，同時保證全風口噴吹，提高煤粉的燃燒率，使各風口的風口回旋區尺寸大致相等，使初始煤氣流分布均勻。熱風溫度升高100℃，可降低煉鐵燃料比15～25kg/t，提高風口理論燃燒溫度70℃，所以高風溫會給高爐煉鐵帶來多方面效應(包括風溫高軟融帶下降，軟熔區間變窄，提高爐料透氣性等)，應當努力提高風溫。
2.3控制合適的冶煉強度
生產實踐表明，高爐冶煉強度在低于1.05t/m3·d時，提高冶煉強度是可以降低燃料比。但是在冶煉強度大于1.05t/m3·d時，提高冶煉強度是會使燃燒比升高，而且在冶煉強度大于1.15t/m3·d時以上，提高冶煉強度，會使燃燒比大幅度升高。所以說，控制冶煉強度在1.05～1.15t/m3·d區間操作高爐會取得較低的燃料比。高爐冶煉強度達到1.15t/m3·d時要想提高冶煉強度、增加產量，應通過提高富氧率來實現，而不是采用提高鼓風風量的方法。這樣做的好處是，提高冶煉強度后，不會使煉鐵燃料比升高。另一方面使爐腹煤氣量保持在一定值，這是高爐生產穩定的基礎。
2.4提高高爐操作水平，降低燃料比
對降低煉鐵燃料比有較大作用的高爐操作技術主要是：提高煤氣中CO2 含量、冶煉低硅鐵、提高爐頂煤氣壓力、降低高爐熱量損失、提高煤粉燃燒率等方面。
2.4.1提高煤氣中CO2 含量
操作手段主要是進行合理布料，優化煤氣流分布，使熱風所帶有的熱量能夠充分傳遞給爐料，增加高爐內鐵礦石的間接還原度。煤氣中的CO2含量提高0.5%，煉鐵燃料比下降10kg/t。鐵礦石間接還原是個放熱反應，而直接還原是個吸熱反應。所以，我們要努力提高礦石的間接還原反應。
采用合理的裝料制度和送風制度，能夠解決煤氣流和爐料逆向運動之間的矛盾，煤氣流分布均勻合理，會促進高爐生產順行，有降低燃料比的效果。采用無料鐘爐頂裝料設備，可以實現多種形式的布料。采用大批重上料，可以穩定上部煤氣流，使小焦塊遠離中心，球團礦和塊礦盡量布在中間環帶，最大限度減少小焦塊對煤氣流分布和中心死焦柱透氣、透液性的影響，減少球團礦和塊礦冶金性能差、熔融滴落區間大給邊緣煤氣分布和高爐順行帶來的影響。2000m3高爐CO2 含量要達到22%～24%。高爐煤氣流是經過三次分布：從風口送風是對煤氣流的第一次分布，采用調口徑和風口長度來實現。我們希望風速要高，大高爐180～220m/s，以保證風能夠吹透爐缸中心。高爐內煤氣流二次分布是在軟熔帶。軟熔帶寬窄、形狀是受風溫和礦石的冶金性能等方面所決定的。
2.4.2高壓操作技術
爐頂煤氣壓力提高10kPa，高爐可增產1.9%，焦比約下降3%，有利于冶煉低硅鐵。隨著頂壓的提高，增產的效果會遞減。提高頂壓之后，高爐的明顯反應是促進高爐順行，波動減少，使鐵礦石進行間接還原向有利方向發展。高壓操作是有利于CO向CO2方向反應，進而有節焦效果。高壓后爐內煤氣流的流速會降低，有利于熱風中的熱量向爐料傳遞，爐塵的吹出量也降低，有效地提高TRT的發電量。
2.4.3降低高爐熱量損失
高爐內熱負荷最大的部位是爐腹和爐腰，分別占高爐總熱負荷的20%～30%和15%～25%。減少這部分熱量損失的辦法是要保持高爐生產順行，避免爐內耐火磚或冷卻壁的渣皮脫落；選擇好隔熱和導熱性能優化的耐火磚，以及冷卻系統的冷卻溫度進行優化控制。高爐操作抑制邊緣氣流過分發展，可以有效地減少高爐的熱損失。
2.4.4提高煤粉燃燒率
大噴吹后，爐腹煤氣量大幅增加，又由于焦炭量減少，焦炭自身消耗提供的爐料下降空間變小，下部壓差升高，同時未燃煤粉的增加，易堵塞料柱，使煤氣分布紊亂。采用高風溫、富氧鼓風與噴吹混合煤粉的綜合噴吹，可以改善噴吹煤粉的燃燒條件，提高煤粉燃燒率，增加其替代焦炭的比例，使燃料得到充分利用。同時富氧鼓風可以提高風口區的理論燃燒溫度，彌補增加噴吹煤粉所需的熱補償。高爐根據噴煤量的大小，調整氧氣用量在2%～3%，在風溫、煤粉極限操作情況下，有效改善了煤粉的燃燒，保持爐內順行。
3 結語
降低高爐燃料比是個系統工程，高爐原燃料條件、風溫水平、冶煉強度與煤比的選擇、設備狀況、爐頂壓力、合理布料與低硅冶煉技術水平等，均與燃耗高低密切相關。通過分析和對比，可得出以下結論：
(1)各高爐煤比的提升要與本高爐燃料條件和操作管理思路相適應，維持低燃料比的高煤比操作是高爐節能降耗、降低生鐵成本所要追求的目標。
(2)提高焦炭的熱態性能，穩定入爐原燃料良好的冶金性能，才能保證高爐下部良好的透液性和透氣性，是高爐長期維持高煤比生產并保持爐況穩定、順行的前提和基礎。
(3)控制好合理的理論燃燒溫度，保證爐缸良好的工作狀態，是高爐操作和管理人員在高煤比生產條件下的首要任務。
(4)高爐在護爐條件下的高煤比生產，要密切關注爐缸渣鐵的排放情況，出現異常情況要及時、果斷地采取措施，避免爐況失常和其它操作事故。
參考文獻：
[1]劉云彩．高爐強化研究[A]．2003中國鋼鐵年會論文集[C]．北京：冶金工業出版社。2003．392—394．
高爐煉鐵范文3
【關鍵詞】鐵水；還原；高爐冶煉
在現在冶金企業當中，高爐冶煉是一個連續工作的過程。高爐的壽命大于有十幾年，在生產的過程中周而復始的完成鐵礦石的還原任務。主要是把鐵礦石，焦炭和溶劑等爐料按照一定的比例從爐頂投入爐內，在鐵礦石下降的過程中進行還原反應。在高溫的作用下，焦炭中的大量噴吹物首先生成一氧化碳而后進行幻雪還原反應，鐵水在生產的過程中從出鐵口放出，渣料定期從渣口排出。在這個過程中還伴隨有大量的而煤氣產生，這些煤氣都是工業生產重要原料，要從爐頂排出，現代很多的高爐在冶煉中還配有TRT發電機組，利用高爐煤氣從爐頂排出過程的靜壓發電，既節能環保，又報所有的資源高效利用起來，
高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。
1爐前操作的任務
（1）利用開口機、泥炮、堵渣機等專用設備和各種工具，按規定的時間分別打開渣、鐵口，放出渣、鐵，并經渣鐵溝分別流人渣、鐵罐內，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產的連續進行。
（2）完成渣、鐵口和各種爐前專用設備的維護工作。
（3）制作和修補撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。
（4）更換風、渣口等冷卻設備及清理渣鐵運輸線等一系列與出渣出鐵相關的工作。
2高爐不能及時出凈渣鐵帶來的影響
高爐不能及時出凈渣鐵，會帶來以下不利影響：（1）影響爐缸料柱的透氣性，造成壓差升高，下料速度變慢，嚴重時還會導致崩料、懸料以及風口灌渣事故。（2）爐缸內積存的渣鐵過多，造成渣中帶鐵，燒壞渣口甚至引起爆炸。（3）上渣放不好，引起鐵口工作失常。（4）鐵口維護不好。鐵口長期過淺，不僅高爐不易出好鐵，引起跑大流、漫鐵道等爐前事故，直至燒壞爐缸冷卻壁，危及高爐的安全生產，有的還會導致高爐長期休風檢修，損失慘重。
3爐前操作平臺
3.1風口平臺
（1）概念：在風口下方沿爐缸四周設置的高度距風口中心線1150～1250mm的工作平臺，稱為風口平臺。
（2）作用：為便于觀察風口和檢查冷卻設備以及進行更換風、渣口等冷卻設備的操作。
（3）要求：寬敞平坦；留有一定的泄水坡度；設有環形吊車。
3.2出鐵場
墊溝料采用氧化鋁一碳化硅一炭系列，制作工藝采用澆注型、預制塊型。
4高爐爐前操作指標
4.1出鐵次數的確定
4.2爐前操作指標
4.2.1出鐵正點率
出鐵正點是指按時打開鐵口并在規定的時間內出凈渣鐵。
不按正點出鐵，會使渣鐵出不凈，鐵口難以維護，影響高爐的順行，還會影響運輸和煉鋼生產。
4.2.2鐵口深度合格率
鐵口深度合格率是指鐵口深度合格次數與實際出鐵次數的比值。
鐵口過淺容易造成出鐵事故，長期過淺甚至會導致爐缸燒穿，鐵口過深則延長出鐵時間。
4.2.3鐵量差
4.2.4全風堵口率
正常出鐵堵鐵口應在全風下進行，不應放風。
4.2.5上渣率
有渣口的高爐，從渣口排放的爐渣稱為上渣，從鐵口排出的爐渣稱為下渣。
上渣率是指從渣口排放的爐渣量占全部爐渣量的百分比。
上渣率高（一般要求在70%以上），說明上渣放得多，從鐵口流出的渣量就少，減少了爐渣對鐵口的沖刷和侵蝕作用，有利于鐵口的維護。
近年來，我國高爐煉鐵水平雖有顯著的提高，但與國際先進水平相比還有較大差距，要真正達到世界先進水準仍需要繼續努力。
參考文獻：
高爐煉鐵范文4
關鍵詞：高爐煉鐵生產課程改革建議方案
中圖分類號：TF56文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（a）-0000-00
隨著我國高等教育事業不斷發展，高校擴招改革以來，大學生人數呈井噴式增長，每年700萬左右的畢業生大潮涌入社會，畢業生就業難的問題一直受到社會各界的廣泛關注，各大高校對工科類學生培養也越來越注重在使學生掌握了較為扎實的基礎理論知識的基礎上學生實踐能力的提升，以期培養出復合型、技能型、應用型人才，滿足社會對新世紀人才的需求?！陡郀t煉鐵生產》是冶金專業課程之一，也亟待對其進行積極的改革和創新，不斷深化學生的專業知識，提升其專業技能水平，達到“一專多能”的效果，幫助學生在激烈的人才競爭中更好的生存發展。因此，探究《高爐煉鐵生產》課程改革的方案，提升學生教學質量對于學生的學習，以及未來的實踐來說都影響深遠。
1 理論體系突出專業性
《高爐煉鐵生產》的理論部分教學的核心內容主要包括高爐煉鐵及鐵礦粉造塊兩方面。第一，高爐煉鐵重難點在于冶金過程的物理化學反應、熱工基礎、高爐煉鐵流程、生產設備等內容，而這些知識的學習需要有基礎數學理論、機械制圖技能、力學、電子技術、計算機實操等做輔助，在實際的理論體系構建中要將這些與核心內容進行整合，而且要突出其專業性和實際應用性，為學生今后崗位操作做鋪墊。第二，以鐵礦粉造塊理論與實踐為核心的課程模塊，除了最基本的物理化學原理和冶金爐熱理外，更需要注重對煉鐵原料、燒結所需設備的教學，并突出礦巖專業優勢，為冶金專業做好專業服務，不斷拓寬學生的知識廣度，提升其綜合素質。另外，還可以給學生提供專業相關的選修課程，主次分明，比如《耐火材料》、《鑄造工藝》、《冶金煉鐵環?！?，既能增加學生學習興趣，還能彰顯冶金專業特色。
另外，該課程理論體系的構建是為了學生的實踐打基礎，因此，理論知識一定要“夠用”，但是要杜絕內容交叉過度和內容不完善這兩種極端。所以教師要鼓勵學生通過自我學習的方式，閱讀相關的專業課程書籍或者期刊文獻，制定出個性化的學習計劃，不斷提升自身的專業素質水平，通過課外知識的填充讓自身知識體系更加完善。
2 強化實踐教學體系構建
首先，應當重視實踐教學課程設置，逐步增加實踐課程課時，這樣才能強化學生實踐動手能力。比如某高校在對《高爐煉鐵生產》課程改革后，將原有的實踐課增加了原來的一半，使得實踐教學課程總量達到該專業課程教學課程比例的40%，符合我國對工科專業實踐教學的要求。改革實施以來，學生對實踐課興趣更濃了，而且能夠將所學知識應用到實際生產中，學生也比較有成就感。實踐教學環節的增加有助于學生深化現有的專業知識，在與實踐實訓相結合的環境下，其綜合素質水平和崗位操作水平更強，促進了應用型人才的培養。
其次，提升崗位實踐所需的基礎性技能操作訓練度。對于冶金專業學生來講，基礎技能應當涉及計算機操作與應用、數學建模、實驗技能、金屬加工、機械設計與制圖等。每一個基礎操作技能對于學生專業綜合技能來講都是十分重要的，在課程設置時應當確保各類課程設置均衡、協調、統一，能夠將相關的知識與《高爐煉鐵生產》教學聯系在一起。
最后是對冶金專業學生畢業設計的改革?，F階段很多大學生畢業設計都是通過搜索相關文獻，過分借鑒甚至抄襲而做出來的畢業設計，畢業設計質量普遍不高。一些高校也會讓學生選擇將高爐煉鐵相關工藝模擬作為論文設計思路，結果造成了學生畢業設計同質化，沒有創新和特點。筆者認為，畢業設計可以分為兩個層面，即對燒結團的畢業設計與最后的畢業設計大論文。這樣一來，學生能夠將《高爐煉鐵生產》課程兩個核心部分都作出總結和提煉，加以自己的設計思路，作出符合生產實際的畢業設計，提升了學生對知識的綜合運用能力，也有助于為解決生產實際問題提供新的思路。
3 依托實習基地培養學生學習自主能力
一方面，各高校應當積極展開與專業相關企業的合作，通過校企合作，共同育人。高校領導應當對校外實習基地進行多次實地走訪和考察，并選出專業對口、環境安全、與學校人才培養理念相似的優質合作企業，并循序漸進的通過崗位參觀、見習、頂崗實習或工學結合等方式，給冶金類專業學生提供真實的生產學習環境，并積極融入相關的崗位教學課程，通過情景教學、師傅帶徒弟等方式，為學生創造較為合適的工程訓練環境。比如某大專院校已經與當地鋼鐵公司展開了多年的合作，建立了良好的伙伴關系，而且仍在不斷開發更優質的企業來作為衛生產學結合的實習基地，不斷提升學生的專業水平，理論與實踐相結合，使得學生學以致用，提高了其動手能力和獨立自主處理問題的能力。而且將校外實習作為專業教學計劃的一個重要部分，與企業相關工程師共同研發專業教材、制定學生實習期間的教學大綱和考核標準，實現了冶金專業的應用性改革，拓寬了高校的人才培養和課程改革思路。
另一方面，高校還應當邀請經驗豐富的實習基地工程師來校通過講座或者培訓的方式，與學生進行面對面的交流與分享，尤其是給學生們講解在實際的高爐鋼鐵生產過程中寶貴生產經驗，引導學生注重實踐操作技能提升的意識，要不斷學習相關的專業知識，并主動思考，再結合在實習期間所遇到的問題，提升學生注重進行問題分析和處理的能力。另外，應當在每一個學期選派優秀教師到鋼鐵公司生產一線掛職鍛煉和學習，并總結在企業中的問題和經驗，發揮教師的引導性，使專業教師在課程教學時能夠更具針對性，而且也能夠潛移默化的影響學生踏實肯干和服務一線的意識，并對其今后職業發展做出合理規劃，幫助學生在未來的工作實踐中獲得更好的發展。
4結語
《高爐煉鐵生產》教學改革并非一朝一夕可以完成的，其還有很長的路需要前行，需要教師和學校，甚至社會的不斷努力與探索。因此，教師要深入到工作的第一線，從中獲取具有實踐性、指導性的經驗和理論知識，將其納入到課程改革方案中來，從而達到提升教學質量和效率，具有實用性的課程教改方案，讓學生能夠更好地適應社會的需要，更好地滿足企業的發展和建設。
參考文獻
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高爐煉鐵范文5
關鍵詞：高爐煉鐵、低碳、現狀
中圖分類號： TF54 文獻標識碼： A
一、前言
據統計，我國、工業能源消耗總量每年約為20億t標準煤，其中15％以上是鋼鐵工業消耗，能源消耗高達3億t標準煤（含礦山、鐵合金、焦化、耐材等），是能耗最高的行業。此外，鋼鐵冶金是基于碳的高溫冶金過程，因此，鋼鐵工業每年產生大量的溫室氣體CO2以及多種大氣污染物，如硫氧化物、氮氧化物、各種煙塵和粉塵等，溫室氣體排放占全國工業總排放量的10.5％，因此鋼鐵工業的節能減排意義重大。
二、高爐煉鐵碳的利用現狀和未來CO2減排方向
1. 高爐煉鐵碳利用現狀
鋼鐵生產工藝主要是將碳作為熱源和還原材，因所需碳量與鋼鐵生產成本和效率有關，故業界長時間對碳的削減和有效利用進行了研究。向煉鐵廠輸送的碳最終作為CO2排放，高爐的還原材比與產生的CO2密切相關，故將高爐還原材比作為指標，可以把握最近數十年煉鐵廠排放CO2的大致動向。最新統計表明，在主要產鋼國家和地區，日、韓、德、EU15、南美等地的還原材比為500kg/t鐵左右，中、印、俄等國甚至達到600kg/t鐵以上，世界平均水平約為500kg/t鐵。
在資源和能源都短缺的日本，在減少鋼鐵生產所需碳材的同時，還引進了多種節能技術，如CDQ，高爐頂壓發電等的普及率都達世界頂級水平，使鋼鐵生產能源利用效率達到世界最高水平。因此，促進日本向海外轉移CO2減排技術，并構建有實效性的CO 2減排規則是很有必要的。
2.鋼鐵聯合企業CO2排放結構
鋼鐵聯合企業將大量的煤等化石燃料作為還原材和熱源而用于煉鐵工序，同時又將產生的煤氣作為供給下游工序的能源。因此，輸入碳X=Y+Z+P+Q，其中Y為煉鐵工序的碳排量，Z為焦油類副產品中的碳量，P和Q分別為電站和下游工序的碳排量。高爐采用低還原材比操作的目的是通過減少碳輸入量減少CO2排放。
高爐中礦石還原直接產生的CO2大約20%，其他的則是由煉鐵工序所供能源的消耗而產生的CO2。為減排CO2，必須考慮煉鐵廠功能與能量平衡的匹配性，及CO2的整體排放狀況。
3.未來減排方向
在定性分析鋼鐵生產CO2排放結構的基礎上，提出減排CO2的大方向:一是提高能源利用率以節省能源;二是開發并采用新的低碳技術，從而削減所需碳量。同時采用清潔能源脫碳，并強化能源的再循環利用，以及采用生物能量等。另外一個重點是繼續開發并完善CO2的分離、輸送和貯藏技術。
三、高爐低碳煉鐵分析
所謂低碳高爐就是減低還原材比的高爐。因高爐的物料平衡與熱平衡與焦爐、熱風爐等相關，故降低高爐還原材比即減少煉鐵整體碳量。降低高爐還原材的措施有利用還原平衡控制爐內氣體組成，或改善熱平衡等。但這些措施已接近操作極限，改善余地少，而控制還原平衡本身則是未來開展的方向。
使用高反應性焦炭可激活從低溫開始的焦炭氣化反應，利用其吸熱效果而使爐內溫度移向低溫側。但反應性上升會使焦炭強度下降的問題需要解決。
另外，還須考慮廢塑料的再循環及生物能量的再利用。廢塑料氫含量高，是有效減排CO2的噴吹還原材，已分別在JFE和新日鐵的高爐實用化，及新日鐵焦爐上使用。
日本國內的廢棄物系生物質能貯存量若以碳換算可達3050萬t，約相當于其年產塑料全碳量的3倍。然而這類物質的纖維素和木質素中氧含量高而能量密度低，作為熱源和還原材的置換效果差，使高爐操作范圍變窄;同時這類物質粉碎困難也是個問題。對此，有研究報告提出利用氣氛和溫度控制干餾操作，可選擇性地脫除生物質中的氧;且模型計算表明，吹入40k沙的干餾炭，可以使高爐減排5%的CO2。
由于在短期內我國鋼鐵行業還很難改變以煤為主的能源結構和廢鋼資源不足的現狀。當前CO2的減排主要依賴于在淘汰落后裝備和技術的前提下，采用技術改造和不斷優化生產流程，以提高對副產煤氣和余熱、余能的回收利用率，從而進一步降低能源消耗，實現節能減排
1. 降低高爐燃料比的技術
煉鐵系統減少CO2排放的研究方向主要有：
（1）減少所用碳量，在現有高爐生產的基礎上進一步降低燃料比。
（2）減少對碳的依賴，開辟不含碳或者含碳少的還原劑，如天然氣和廢塑料等。因為煤炭是CO2排放量高的燃料，消耗每噸煤炭的碳排放量為0.7t，而天然氣和塑料排放的CO2較少，消耗每噸天然氣的碳排放量為0.39t。我國煉鐵燃料比與國際先進水平的差距在40kg/t以上，主要原因是我國高爐風溫比國際先進水平低100℃～150℃；噴煤比與國際領先水平的差距在40kg/t左右；高爐入爐礦品位比國際先進水平低3%左右；焦炭灰分比工業發達國家高3%，含硫量高約1.5%，同時爐料成分波動大是我國燃料比高的重要原因。
2. 淘汰落后，實現裝備大型化和合理化
高爐大型化具有生產效率高、降低消耗、節約人力資源、提高鐵水質量、減少環境污染等突出優點。據統計，落后的小高爐燃料比一般要比大高爐高30～50kg/t。落后和低水平工業裝備能耗高，二次能源回收低，污染處理難度大。如果鋼鐵企業開征碳稅，將對煉鐵生產裝備、運行成本、生產規模和產品競爭力等產生深遠的影響。因此鋼鐵工業尤其是煉鐵企業要密切關注國家碳稅政策制定的進展，及早編制低碳經濟規劃，研究和制定碳減排的實施方案。
3. 低碳煉鐵共性和關鍵技術的集成
低碳煉鐵共性和關鍵技術的集成主要有干法熄焦技術（CDQ）、煤調濕技術（CMC）、高爐噴吹廢塑料、廢塑料與煤共焦化、燒結余熱回收蒸氣或余熱發電、高爐干式布袋除塵、煤氣余壓透平發電（TRT）、熱風爐雙預熱和煙氣余熱利用技術、高爐富氧噴煤技術、高爐煤氣回收及綜合利用、燃氣-蒸氣聯合循環發電機組（CCPP）等技術，可降低生產過程的單位產品能耗并提高資源的綜合利用率。
4. 重視低碳煉鐵技術細節的改進
（1）降低燒結機漏風率
改善燒結機和冷卻機及相關的風流系統的密封裝置，減少燒結機漏風率（國際先進水平為10%～20%；國內為30%～50%）。采取低負壓、低風量（燒結風量配備：日本為80%～85%；我國為100～105m3/m2有效抽風面積）的“慢風燒結”工藝。燒透燒好，不追求產量，力求低能耗。另外，提高風機效率（國外平均為85%；國內平均為78%）和工藝風機調速，以降低電能量消耗。
（2）合理的燒結返礦率
合理減少返礦（合理的返礦率在25%左右，但我國燒結機返礦率一般在40%～60%），重復燒結率高會大幅增加能耗。同時建立高水平的專家系統，精確燒結終點控制，實現自動化操作和管理，提高產品質量。
（3）降低高爐噸鐵風耗
高爐利用系數＝冶煉強度/燃料比。提高利用系數有兩個辦法：一是高冶煉強度作業；二是降低燃料比。我國的一些中小高爐目前是通過采用大風量、高冶煉強度的方法達到提高利用系數的目的，在高爐設計時就采用大風機，風機出力與高爐容積比大于2，甚至達到2.5。由于風機處于“大馬拉小車”的狀態，風耗在1300～1500m3/t鐵，因而造成了煉鐵工序能耗高。因為燃燒1kg標煤，要2.5m3風，動力消耗0.85kg標煤。寶鋼高爐的燃料比為484kg/t左右，風耗在950m3/t鐵左右。鼓風機與高爐爐容的比例應控制在1.6～1.7。
（4）脫濕鼓風
隨著我國鋼鐵工業布局的調整，大型高爐轉向沿海、沿江等地區建設，大氣濕度波動對大型高爐的影響不容忽視。高爐鼓風含濕量每降低1g/m³，綜合焦比降低1kg/t，增加噴煤2.23kg/t，置換焦炭1.78kg/t，因而脫濕鼓風減少爐腹煤氣量，有利于高爐順行而增加產能0.1%～0.5%。同時還可節約鼓風機電耗，降低煤氣消耗。
四、結語
在宿舍，在高爐低碳煉鐵的實施過程中，我們不僅要推廣低碳煉鐵技術，降低高爐煉鐵的能耗水平，還要積極探求新的生產流程，做好技術儲備，進一步降低CO2排放量。
參考文獻：
高爐煉鐵范文6
【關鍵詞】高爐;監測裝置;冷卻壁;計算機
1.煉鐵高爐水溫在線監測裝置的重要性
高爐爐體、爐缸以及爐底破損是影響高爐使用壽命和冶煉強化程度的主要因素。尤其是爐役后期，爐墻變薄、漏水、漏氣現象增多，應采用必要的檢測手段，及時預報高爐各部位的冷卻水溫差和熱流強度的變化情況并及時采取相應措施，才能穩定高爐生產，保證高爐安全。同時，高爐冷卻水進出水溫度的變化，能夠間接反映出高爐爐內的物料和冶煉狀況，也是計算高爐爐壁熱負荷能力的重要參數。通過在線實時監測水溫差的變化，可監測到高爐冷卻壁的使用狀態，及時對冷卻壁進行維護，可提高高爐的使用壽命、減少高爐爐缸事故的發生。通過對溫度曲線、熱流強度趨勢的分析，為高爐冶煉順行提供指導，最終提高煉鐵高爐利用系數，降低能耗，提高產量。因此，高爐冷卻水溫度的在線檢測是高爐煉鐵的關鍵操作內容之一。
2.當前煉鐵高爐水溫在線監測裝置存在的不足
高爐冷卻水溫差在線監測系統就是是針對高爐冷卻水工藝開發，應用于對高爐冷卻水進、出水溫度的測量及溫差計算，目的是使高爐安全穩定運行。當前高爐冷卻水監測裝置一般是利用計算機、電子、現場總線、數字化溫度傳感器等各種技術在線實時監測高爐冷卻壁進出水溫度，并在值班室監測計算機上顯示測量結果，同時分析、計算并記錄溫度、溫差實時數據，通過查詢相應的歷史曲線和分析熱流分布及變化趨勢。系統的計算、分析結果來確定是否對高爐爐墻進行維護。但當前的高爐冷卻水溫差在線監測系統大都采用PT系列模擬熱敏電阻，通過RS-485現場總線與工業控制計算機通訊，系統中的A/D轉換、光電隔離等電路對測量精度有很大影響，為提高測量精度，不得不購買高精度溫度傳感器，系統成本大大增加。 同時，現有監測系統中存在計算機及網絡系統數據采集 速度慢、傳送數據量小、誤差大等弊端，對整套系統的性能影響很大。
3.一種新型高爐水溫智能在線監測裝置
3.1 新型高爐水溫智能在線監測裝置組成
本文提出的新型高爐水溫智能在線監測裝置包括數字溫度傳感器、數字控制站、工業控制 計算機，該數字溫度傳感器安裝在被監測高爐各分支水冷卻 壁的進、出水管相應的位置上，通過屏蔽數據線連接于數字 控制站的端子接口，該數字控制站通過LONWORKS現場總線與工業控制計算機相連，該工業控制計算機配置有相應的 網絡服務器和打印機。
3.2 新型高爐水溫智能在線監測裝置的工作流程
在高爐冷卻壁和冷卻板所對應的進、出水管道上安裝的 溫度傳感器作為一次元件，通過數字控制站進行處理后和計 算機通訊，計算機根據數字控制站提供的數據以各種表格、 曲線的形式在線實時、直觀的顯示高爐各層的冷卻水溫差分 布情況，實現對冷卻壁狀態和高爐狀態的監測。冷卻壁冷卻 水管中進出水溫度的變化能夠間接而可靠的反映高爐溫度 場的變化，在線監測冷卻水進出水溫差可以準確判斷冷卻壁 的運行狀況。根據冷卻水進出水溫差的變化判斷冷卻壁所承 受的熱負荷的高低，對出現問題的冷卻壁能讓操作人員做出 及時的處理，避免冷卻壁過早損壞，從而延長冷卻壁的使用 壽命。同時根據冷卻水溫差的不同變化規律得到高爐整個溫度場 的分布，能夠準確判斷出高爐爐墻實時狀態和發展征兆，避 免影響高爐生產的爐墻結厚、結瘤或渣皮大面積脫落等惡性 爐況的發生與發展。
3.3 具體實例分析
本文根據某鋼鐵廠3200立方高爐實際，說明此裝置的可行性與優越性。如圖1所示。
圖1 新型高爐水溫智能在線監測裝置結構示意圖
新型煉鐵高爐水溫智能在線監測裝置主要有數字溫度傳感器、屏蔽數據線數字控制站、LONWORKS現場總線、打印機、工業控制計算機、網絡服務器六部分組成，其中數字溫度傳感器是DS18B20數字溫度傳感器，安裝在被監測高爐的爐身、爐腹、爐缸等斷面上相對應的進、出水管道上，每塊冷卻壁冷卻板均安裝一個溫度傳感器，溫度傳感器通過屏蔽數據線與數字控制站的端子接口連接，每個數字控制站可以連接20個數字溫度傳感器，同時對這些數字溫度傳感器數據進行處理;圖中數字控制站是通過LONWORKS現場總線與工業控制計算機相連，它是溫度傳感器與工業控制計算機的紐帶，為確保數據和參數不被丟失，LONWORKS現場總線是采用LONWORKS總線網絡技術，同時易于系統升級，其外殼防爆，適應現場的高溫、灰塵等惡劣環境，此外還有過壓、過流、雷擊保護電路;LONWORKS現場總線通訊技術采用 多介質通訊，支持多種網絡拓撲結構;該工業控制計算機配置有相應的網絡服務器和打印機。
新型高爐水溫智能在線監測裝置的計算機軟件和控制軟件，采用ADOS ActiveX Date Object和ODBC數據庫訪問技術，管理遠程和 本地的數據庫。由溫度測量軟件、溫度計算軟件、熱流計算 軟件構成的軟件系統，實現數據實時采集、顯示、存儲數據，實時報警、查詢，顯示溫度、溫差實時曲線和歷史曲線、熱 流分析等;組態軟件根據接收到的水溫實時數據，計算出溫 差和熱流，并且生成各種報表、曲線等，在值班室CTR畫面顯示監測，計算實時數據和歷史數據及實時報警結果。也可根據現場工藝設置溫度、溫差的報警上、下限產生報警。當采集的溫度、溫差、熱流等參數高于或低于控制目標值時，則系統軟件分別監測上述參數和各個分支水冷卻管及水冷卻壁的數據，確定調整水流量的參數值，隨即發出控制指令和調整參數。
3.4 新型高爐水溫智能在線監測裝置優勢分析
與現有技術相比，本案所述的煉鐵高爐水溫智能在線監 測裝置采用全數字技術，在溫度和數據控制電路中以 lonworks網絡模塊取代非數字系統的A/D轉換器，克服了數 字溫度傳感器及非數字溫度傳感器所引起的測量誤差，而且 彌補了測量傳感器互換性差的缺點，從而提高了溫度傳感器的精度和互換性。由于選用的溫度數字控制站的電路精度高，所以我們可以選用級別相對較低的數字溫度傳感器，既滿足測量系統的精度要求，又降低了制造探測器裝置的成本。
4.結束語
總之，本文提出的新型高爐水溫智能在線監測裝置能夠克服現有高爐冷卻水監測 裝置存在的弊端，同時，這套監測裝置可以在線實時、直觀的顯示高爐各爐層的冷卻水溫差變化情況，能夠利用冷卻水溫差的變化來判斷冷卻壁冷卻水管的正常與否，根據實時監測的數 據和歷史數據分析判斷整個高爐爐墻情況的煉鐵高爐水溫，值得深一步研究并加以推廣。
參考文獻
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